无标记免制样！高分辨化学成像系统，让中药成分分布 "看得见"
发布日期：2026-04-02
中药作为多组分、多靶点的复杂体系，其药效物质基础与作用机制的探究，长期受困于成分可检测，分布难可视化的技术瓶颈。活性成分在药材组织中的空间分布规律、在制剂载体中的存在状态、在细胞内的作用位点与代谢过程，这些决定中药药效的核心微观信息，因传统表征技术分辨率不足、制样流程复杂等问题，始终难以被清晰解析。
mIRage高分辨化学成像系统的问世，以光学光热红外（O-PTIR）技术为核心，为中药学研究打造了突破性的微观化学分析工具，实现了500 nm空间分辨率的红外和拉曼光谱同步化学成像，无需荧光标记、无需复杂制样，即可直接对中药样品进行“化学拍照”， 从亚微米尺度揭开中药复杂体系的化学奥秘，为中药现代化研究搭建起从宏观药效到微观结构的直接研究桥梁。
五大核心技术突破，精准破解中药研究技术难题
针对中药研究中从药材原料到制剂开发、从成分分析到机制探究的全链条技术需求，mIRage 高分辨化学成像系统实现五大针对性技术突破，全方位解决传统研究方法的痛点问题，为中药研究提供精准、直观、高效的微观化学数据支撑。
1. 药材组织中活性成分的原位无标记可视化
中药药效与活性成分在植物组织中的分布密切相关。传统提取分析只能获得成分含量，无法获知其空间分布信息。mIRage高分辨化学成像技术可直接对中药材组织进行无标记化学成像（见下图），清晰呈现活性成分在表皮、韧皮部、木质部、髓部等不同组织部位的差异化分布，建立成分空间分布与药材药效的直接关联，为中药道地性评价、药材采收加工工艺优化提供微观化学依据。
2.多糖/胶质/软物质的直接高分辨表征
阿胶、鹿角胶、白及胶、海藻多糖等中药胶质与多糖类物质，是中药重要的活性物质基础，其化学组成与空间结构直接决定构效关系。针对此类物质，mIRage无需染色、无需薄片化处理，可直接对植物胶质、黏液质、淀粉类物质进行高分辨化学成像。如下图所示，法国INRAE团队利用mIRage结合原子力显微镜（AFM），在亚微米尺度揭示了番茄果实角质层的化学梯度与力学性能的关联研究，可直接迁移至中药胶质/多糖类物质研究，从化学组成层面解析其构效关系。
3. 中药制剂与纳米递药系统的精准质量评价
中药制剂的质量控制，核心在于活性成分与辅料的分布均匀性、包衣的完整性等微观质量属性。mIRage的高分辨化学成像技术，能够从化学层面直接验证这些关键质量指标。
中国医学科学院药物研究所利用mIRage成功表征了基于桑枝生物碱（SZ-A）的“金蝉脱壳”式pH敏感结肠靶向微丸。通过约500 nm分辨率的化学成像，清晰证实肠溶包衣的连续致密性与核心成分的均匀分布性，相关成果发表于《Materials Today Bio》（影响因子 10.2），为中药制剂质量控制建立了微观化、精准化的新范式。
4. 单细胞内中药活性成分代谢可视化
中药活性成分在细胞内的分布与代谢过程，是理解其药效机制的关键。传统荧光标记方法可能干扰药物天然行为。mIRage可实现活细胞内无标记药物追踪，实时监测中药活性成分在单细胞内的分布与代谢变化。
该技术能够对肿瘤细胞内的药物分子进行无标记化学成像与实时监测，为中药药效物质基础的细胞生物学研究开辟了新视角。类似研究范式已应用于细胞脂质代谢研究，相关成果发表于《Nature Communications》。
5. 中药载药系统的分子级分布验证
mIRage在中药纳米制剂研究中的应用，实现了从“载体-药物”相互作用的分子层面验证。
中科院过程工程研究所开发利拉鲁肽缓释微球时，通过mIRage验证药物（1657 cm⁻¹酰胺峰）与PLA载体（1755 cm⁻¹ C=O峰）的均匀分布，载药量＞8%，体外释放周期达1个月。
中国医学科学院团队构建阿托伐他汀-益生元纳米颗粒（PANA）时，mIRage光谱成像（1523 cm⁻¹羰基峰）证实药物与菊粉基质的分子级混合，显著提升肝脏靶向效率。
技术对比，凸显 mIRage 中药研究优势
随着中药现代化研究的深入，质谱成像、高光谱成像等技术已被应用于中药研究领域，而 mIRage 凭借高分辨率、简制样、多维度谱学信息的核心优势，在中药复杂体系研究中展现出独特的适配性，与其他技术形成互补且在关键指标上具备显著优势。
mIRage专属优势，全方位适配中药研究需求
亚微米空间分辨的红外光谱和红外成像（~500 nm），突破传统红外衍射极限；
与透射模式相媲美的反射模式下的图谱效果；
非接触测量模式—使用简单快捷，无交叉污染风险，对珍贵样品尤为友好；
很少或无需样品制备过程（无需薄片），可测试厚样品；
可透射模式下观察溶液中的样品，适用于活细胞研究；
实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试，光谱信息互补验证；
荧光显微成像实现荧光标记样品快速定位。
丰富应用案例，验证 mIRage 中药研究实用价值
mIRage高分辨化学成像显微镜已在中药与天然药物研究的多个领域得到成功应用，已经从单纯的“看形态”深入到“看化学结构”， 其研究结果为中药现代化研究提供了坚实的微观化学证据，部分典型应用案例如下：
中药活性成分在药材组织中的原位分布——揭示成分与药效的空间关联
中药多糖/胶质类软物质的化学成像——解析胶质物质的组成与结构
中药制剂微观质量评价——验证包衣完整性、药物均匀性
单细胞内中药成分代谢追踪——无标记可视化药物作用过程
中药纳米载药系统表征——分子级验证药物-载体相互作用
技术赋能未来，推动中药研究从 "看形态" 到 "看化学"
高分辨化学成像技术mIRage的引入，为中药复杂体系研究提供了从“宏观药效”溯源“微观结构”的直接手段。以约500 nm的化学特异性空间分辨率，直观揭示中药活性成分在药材组织、制剂载体、单细胞水平的分布与相互作用，从最根本的微观物质层面解释中药的药效机制。
该技术不仅为中药制剂的质量研究树立了新范式，更为中药药效物质基础研究提供了“看得见”的化学证据，正在推动中药学研究从“看形态”迈向“看化学”。
样机体验
为了更好地服务中国客户，Quantum Design中国子公司在北京建立了专业的客户服务中心，引入了高分辨化学成像显微镜mIRage！欢迎各位老师通过电话：010-85120280、邮箱：info@qd-china.com 或扫描下方二维码垂询，携手解锁中药复杂体系的微观化学密码。
